JP2011140855A

JP2011140855A - 載置構造物の耐震構造

Info

Publication number: JP2011140855A
Application number: JP2010014743A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Kurasawa; 勝治倉澤; Kenzo Kurasawa; 賢造倉澤; Isamu Kurasawa; 勇倉澤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-01-06
Filing date: 2010-01-06
Publication date: 2011-07-21

Abstract

【課題】今までよりも耐震性に格段に優れ半永久的耐震化もでき、しかも安価で、現場での耐震加工工事も極めて簡単に済むという載置構造物の耐震構造を提供する。
【解決手段】下部構造物１と上部構造物２との上下対向面で複数個所に穴５が上下方向に対向して穿設され、この穴５の深部まで達するようにボルト４が穴内に貫通配置される。下部構造物１及び上部構造物２の穴あけ位置及び方向を簡易に決めてボルト径より大きな穴を明け、係止部材６と座全７の湾曲面を合わせて係止部材６にボルト４を通し下部構造物１及び上部構造物２の穴の深部にまでボルトを至らしめる。
【選択図】図３

Description

本発明は、下部構造物に載置される上部構造物の耐震性能を向上させた耐震構造に関する。

下部構造物に上部構造物が載置される構造物として、墓石、燈籠、鳥居など多くの例が見られ、これまでの構造は基台からなる下部構造物上に上部構造物が載置されるのみの構造となっている。例えば墓石の典型例としては、基礎石上に台石を載置し、この台石上に最上部の竿石を載置（植立）するという構造が一般的に見られるものである。

このように下部構造物上に上部構造物が載置されるだけの構造物、特に複数段にわたる構造物では、周知のごとく耐震性能の欠如が問題であり、地震によって墓石、燈寵、鳥居などの構造物が倒壊することはしばしば見聞するところである。

このような事態を勘案して、例えば墓の耐震性能向上のために、特許文献にて掲げる如く多くの提案がなされており、上部構造物と下部構造物との間に金属棒を渡して固定する構造、上部構造物と下部構造物との間を入れ子式にする構造、上部構造物を下部模造物の溝に嵌め込む構造、上部構造物と下部構造物との間に免震ゴムを配置する構造、等多くの耐震構造が提案されている。

ところが、わが国のように地震が頻発し巨大地震も予測される現状で、大きな震度に対しても耐え得る耐震性能を持ちたい、あるいは、耐震性能を向上してもなるべく安価なものとしたい、という要求に対して、これまで提案されたものはこの耐震性能の向上と安価を両立させる要望に適うものは無い。耐震性能を向上させようとすれば加工・工事の面から高価なものとなり、安価なものの場合には一般的に耐久性が無くあるいは耐震性能が劣るという現状である。

更に、新たな構造物を耐震構造とする場合は工場での加工設備によって精確に耐震加工を施し、現場に設置することが可能となるが、墓石に見られるように現在極めて多数既設されている既存の構造物にその現場で耐震加工を施し、耐震性能を格段に上げようとする提案はない。そして、耐震構造とするため現場から構造物を工場まで移動して耐震構造に加工し再度現場に設置するのは大掛かりな工事となり費用がかかり過ぎ、高価なものとなり、一方現場にて接着剤を塗布して接着するなどの耐震加工をする場合には安価であるが耐震性能を格段に向上し半永久的耐震化をするというわけには行かない。

登録実用新案第３０１８７８７号登録実用新案第３０１６１８２号登録実用新案第３１１７８５５号登録実用新案第３１２２８０１号登録実用新案第３１３４５０３号登録実用新案第３０７９３５６号特許公開２００２−３７１７２９特許公開２００６−１３２０９０特許公開２００６−１９３９６２特許公開２００６−２１９８３９特許公開２００６−２１９９０４特許公開２００７−７７７８０特許公開２００７−１２０２６５特許公開２００８−１３２０９０

本発明は、上述の問題に鑑みて、今までよりも耐震性に格段に優れ半永久的耐震化もでき、しかも安価で、現場での耐震加工工事も極めて簡単に済むという載置構造物の耐震構造を提供する。

上記目的を達成するため本発明は、下部構造物上に上部構造物部が載置され、この上部構造物及び下部構造物双方には、上下対向面の複数個所に穴が上下方向に対向して穿設され、上記穴内に上下方向にボルトが貫通されかつ遊嵌される孔を有する係止部材が係止され、この係止部材の上面及び下面のいずれか一面が湾曲面に形成され、この湾曲面に対し同様の湾曲面を摺動可能に対向して形成し上記ボルトが貫通して固定される座金が上記穴内に固定され、上記ボルトの上下両先端は上下方向に対向する双方の穴に挿入される、載置構造物の耐震構造、を特徴とする。

下部構造物と上部構造物との上下対向面で複数個所に穴が上下方向に対面して穿設され、この穴の深部まで達するようにボルトが穴内に貫通配置されることになるので、下部構造物に対し上部構造物が複数個所にてボルト貫通構造を採ることになり、地震による不規則で大きな振動があっても下部構造物に対し上部構造物が倒れる心配は極めて少なくなる。殊に、下部構造物に対する上部構造物の横揺れによる水平荷重はもちろんのこと、この横揺れによるねじれを複数個所の穴やボルトで防ぎ、縦揺れを穴の深さやボルトの長さで対処しており、耐震化も半永久的となり耐震性能も極めて向上する。

また、載置構造物を耐震構造とする費用も下部構造物及び上部構造物の簡便な穴あけ作業、穴への係止部材の係止、及び穴内での係止部材への座金つきボルトの設置、あるいは場合によっては穴内の充填材の充填に費やすのみで済み、安価なものとなる。

更に、下部構造物に対し上部構造物を正立（墓石の場合は垂直等、所定角度にて安定して載置）させ、いわゆる座りを良くする必要があるが、このために下部構造物及び上部構造物の穴あけに当り穴あけ方向を精確に決めて穿孔するのが良いが、下部構造物及び上部構造物の穴あけ位置及び方向を簡易に決めてボルト径より大きな穴を明け、係止部材と座金の湾曲面を合わせて係止部材にボルトを通し下部構造物及び上部構造物の穴の深部にまでボルトを至らしめることにより、下部構造物に対して上部構造物をいわゆるこじることて湾曲面相互の動きにてボルトの傾斜や向きが変わり、穴の穿設に厳密な正確さが無くてもいわゆる粗い穴加工でも係止部材及び座金相互の湾曲面の摺動によるボルト調整にて、結局下部構造物に対する上部構造物を成立させ座りをよくすることができる。

本発明の一実施例を墓石に適用した構造例を示す図。本発明の一実施例の穴の平面及びボルトの斜視から見た図。本発明の一実施例の構造例を示す断面図。本発明の一実施例を一部変形し拡大した断面（ａ）及び（ａ）の一部を横から見た断面（ｂ）の図。

以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、典型的な墓石を例示するもので、下部台石１上に上部台石２及び笠石３が載置された載置構造物である。ここでは、下部構造物である下部台石１と上部構造物である上部台石２との上下対向面間に、本実施形態の耐震構造を適用する場合を例示する。すなわち、下部台石１と上部台石２とに、３本のボルト４が植立されて固定される。この図１では、上部台石２内に位置するボルト４のみを示している。そして、このボルト４は、ここでは３本配置され、平面から見て正三角形の頂点位置に配置される。下部台石１及び上部台石２間に３本のボルト４を植立固定することで、ボルトの長さや穴の深さで地震の立揺れあるいは正三角形の頂点位置に配置された３本のボルトで横揺れに対し、耐震性能を向上させることができる。更なる、詳しい説明は図２以下にて行う。

図２（ａ）は、下部台石１に穿設される穴５を例示しており、例えば下部台石１の重心を三角形の中心とした正三角形の頂点位置に穴５の中心位置が位置するように穿設される。図２では図示省略するも上部台石２にも下部台石１に対応して穴５が穿設される。この穴５は、下部台石１及び上部台石２それぞれの上下方向（厚さ方向）にボルトを収納できる長さに穿設されている。図２（ｂ）に示すようにこの穿設した穴５に仮にボルト４を嵌め合わせ植立した場合、地震によりＸＹＺ座標の水平方向の荷重Ｆｘ、荷重Ｆｙ、回転力Ｆｔが生じても、３本のボルト４にて下部台石１に対し上部台石２を支えることが可能となり、３本のボルト４の配置にてＸＹ平面のいかなる水平方向の荷重に対してもこの荷重を支えることができ、更には、この３本のボルト４の配置にて水平方向の荷重に起因する回転力（ねじり）に対しても耐えることが可能となる。また、垂直方向の荷重Ｆｚに対してはボルト４の長さが受け持ち、穴５からボルト４が抜け出ない限り、下部台石１に対して上部台石の倒壊を防止することができる。ここでの水平方向の荷重あるいは力は、地震の横波に該当し、垂直方向の荷重は地震の縦波に該当する。

図２の説明にあって、下部台石１の重心位置を中心とする正三角形の頂点位置に穴５を形成したのは、３本のボルト４によってなるべく少ない穴数で水平多方向からの荷重をバランスよく受け支えるためであり、水平方向荷重Ｆｘ、Ｆｙあるいは回転力Ｆｔに対処するためである。正三角形としたのは、下部台石１の重心位置を中心に回転力が働くことを想定して重心位置に中心があるような正三角形としたものであるが、より多くの穴数の正多角形の頂点に穴５を穿設することで補強になる。また正三角形や正多角形の大きさすなわち頂点位置の中心からの距離についても中心から遠いほうが、水平荷重や回転力を効率よく支えることができる。もっともこの場合、下部台石１や上部台石２の材質や強度を考慮する必要があり穿設位置を変える場合もある。また、下部台石１の垂心位置の偏りとか下部台石１に対する上部台石２やその上に載る笠石３等の構造物の載置位置や載置状態によっては、正三角形や正多角形によらず不等辺の三角形や多角形の頂点位置に穴を開けるほうが、耐震強度を増す場合もある。更には、図２（ａ）のように例え下部台石１の中央に重心があっても、正三角形や正多角形によらず不等辺の三角形や多角形の頂点位置に穴を開けても良い。要は、穴５の数に対応するボルト４が少なくとも３本以上あれば水平方向荷重や回転力に対応することができ、またボルト４の本数が多ければその分補強となる。

更に、穴５の深さに関係するボルト４の長さが長ければ、その分地震の縦揺れに対する抜け防止となり、縦波の大きさに当る荷重Ｆｚに対処することができる。この場合、上述のように複数のボルトを配置することで、地震の規模にもよるが全てのボルト４が穴から一気に（同時に）抜け出るという縦揺れの場合はともかく、例えば１本あるいは２本のボルトが抜ける方向に力Ｆｚが働いても残りのボルトにてこの力を抑え込むことで倒壊を免れる。また、ボルト４の太さや材質によっては荷重（下部台石１と上部台石２との間に生ずるせん断力や曲げモーメント）に耐える度合いが変わるので、上部台石２及びそれより上の構造物の重量や形状を勘案してボルトの太さや材質を決定することになる。錆止めという観点からは、ステンレス鋼のボルトが好ましい。

次に、図３、図４にて、実際の構造例を設置工程とともに説明する。例えば、図３、図４にて下部台石１に上部台石２を載置する例を述べる。図３において、前述のごとく下部台石１と上部台石２との双方の対向面より、例えば正三角形の頂点位置にて厚さ方向に穴５を穿設する。この穴５は後ほど挿入されるボルト４を遊嵌可能な大きさで、下部台石１と上部台石２とのそれぞれの穴５にボルト４が十分嵌り込む深さに形成されている。図３及び図４では、ボルト４の長さ方向中央部が下部台石１と上部台石２との上下対向面に位置するように言い換えれば穴５の深さはボルト４のほぼ半分の長さが十分入り込む深さとなっている。この場合、図３の左側の構造のように下部台石１と上部台石２とのそれぞれの穴５は上下対向面にて一致し、しかも下部台石１に上部台石２を正立させた状態で穴５を真っ直ぐに垂直方向に穿設させるのが理想的ではあるが、下部台石１と上部台石２とのそれぞれの穴５が上下対向面にて若干ずれていても、あるいは図３の右側の構造のように穴５が真っ直ぐに垂直方向に穿設されず傾斜していても後ほど述べるように問題は無い。
穴５の上下対向面に当る部分は、若干広い穴５１に形成されており、後述する円筒体である係止部材６が嵌まり込む大きさの収納部分となっている。この係止部材６は、ボルト４が遊嵌できる円筒孔をその中央に有し、その下側はすり鉢状の断面が湾曲した凹部（湾曲面）となっている。

ボルト４は、好ましくは前述のごとく錆びにくいステンレス鋼などの金属からなり、長さ方向中央部には座金７が嵌めこまれる。この座金７は、その上側は係止部材６の下側の湾曲面と対向するようにすり鉢状の断面が湾曲した凸部（湾曲面）となっている。座金７はボルト４の長手方向中央部に形成された螺子に螺合されるナット８にて位置決めされこのナット８に座金７が係止されることになる。

ここで、この図３の構造を下部台石１と上部台石２とに加工する工程を述べる。まず、下部台石１と上部台石２との上下対抗面の同じ位置に厚さ方向に穴５を開ける。この穴５は、ボルト４が遊嵌される大きさでボルト４が収納できる深さであることは前述のとおりである。そして、この穴５の上下対向面に当る部分すなわち下部台石１と上部台石２との接する部分に広い穴５１を形成する。よって、この広い穴５１と穴５とは段差を有することになる。他方、ボルト４の中央部にナット８を螺合させ、ついで座金７をボルト４に通してナット８に係止させたものを、下部台石１の穴５に挿入、この上に係止部材６をボルト４に通し穴５の段差（広い穴５１）に置く。この場合、ナット８の螺合位置を調整して座金７の上側の湾曲面と係止部材６の下側の湾曲面とが接触する程に位置合わせをする。この状態で、上部台石２の穴５に下部台石１から突き出たボルト４を挿入し、上部台石２を下部台石１に正立する。

こうして、下部台石１に上部台石２を載置した状態では、上下対向面の少なくとも３箇所には、ボルト４が埋め込まれた状態となり、水平方向の荷重や回転力をボルト４あるいは座金７や係止部材６にて支え、ボルト４の長さの分だけ縦揺れに対処することができる。

下部台石１と上部台石２との穴加工にあたっては、新たな設置構造物として加工工場で行う場合には図３の左側のように対向面位置を一致させ、傾斜の無い真っ直ぐな穴加工が可能であるが、現場での穴加工は対向面位置が若干ずれ、あるいは図３右側のように穴５が傾斜してしまうこともある。座金７や係止部材６の湾曲面はそのためのもので、この湾曲面同士を接触させたままで穴５内にてボルト４動くことができ傾斜や向きが変わるので、粗い穴加工に対しても下部台石１に対し上部台石２を座りよく正立させることができる。

図４は、図３の構造を更に拡大ししかも若干異なる変形例を示している。この図４にて図３と異なる部分は、座金７とナット８の構造、ボルト４の上端に形成された平板部４２である。図３では座金７の下部内部にナット８が嵌まり込む構造であるが、図４では座金７の下端にナット８が位置する構造である。このナット８はボルト４の下端が下部台石１の穴５の底に置かれた状態で、広い穴５１の段差に位置する係止部材６の湾曲面とナット上の座金７の湾曲面とを接触させすり合わせられるように位置決めするものである。したがって、この機能を果たせばナット８の形状は種々のものが適用できる。なお、図３、図４の構造では、ナット８も座金７も穴５内に収納可能な大きさであるが、係止部材６の下側の湾曲面を大きくえぐることで、その広い穴５１の空間にナット８や座金７を位置させればナット８や座金７を穴５より大きく形成することができる。

図３の構造は、穴５内は空間となっているが、ボルト４の収納にあたり穴５内にコンクリートやモルタル等の充填材を詰めることによって、ボルト４と上部台石２及び／または下部台石１とを固定化することができる。すなわち、当初はボルト４が埋まるようなもので時間の経過にて硬く固化されるような充填材を据付時に穴５に充填すれば、加工設置後ボルト４と上部台石２及び／または下部台石１とが一体化してボルトが内部で完全に固定されぐらつくことなく強度が増すことになる。ボルト４の上下両端のリング溝は、この充填材を施した状態で縦揺れに対してボルト４の抜けを防止し、ボルト上端の平板部４２は、水平方向の揺れに対して、ボルト４の回動を防止するために形成したものである。

このようにして、下部台石１と上部台石２との間にあってその内部で複数個所におけるボルトの埋設にて地震の縦揺れや横揺れに対処することができ、また、ボルトより大きめの穴と係止部材６と座金７との湾曲面のすり合わせにて粗加工の穴でも座りの良い設置が可能となる。なお、図３、図４の例では、ボルトにナットを螺合させた構造としたが、ナット８は係止部材６の湾曲面に対してすり合う座金７の湾曲面の位置を決めるものであるから、ナットの代わりに座金７に螺子を切りボルトに螺合させる構造としても良い。更には、図３、図４の例では、穴の深さとボルトの長さとが一致するように図示するが、設置工程上、下部台石１の穴にボルトを挿して置き、上部台石２の穴にボルトを挿入した状態でボルト先端と穴上端との開に隙開かあっても何ら差し支えない。

これまでの説明は、ボルト４にナット８を螺合してボルト４に座金７を通したものを下部台石１の穴５に置き、広い穴５１に係止部材６を位置させるようにこの係止部材６をボルト４に貫通させ、この状態では座金７の上面の湾曲面である凸部と停止部材６の下面の湾曲面である凹部とが対向しすり合うようになるのであるが、座金７と係止部材６との上下を逆にして係止部材６の上面の湾曲面である凸部を座金７の下面の湾曲面である凹部と対面させてすり合わせるようにしても良い。この場合、ボルト４に嵌められたナット８は、座金７の上側位置を決めることになる。

１下部台石
２上部台石
４ボルト
４１リング溝
４２平板部
５穴
５１広い穴
６係止部材
７座金
８ナット

Claims

下部構造物上に上部構造物が載置され、この上部構造物及び下部構造物双方には、上下対向面の複数個所に穴が上下方向に対向して穿設され、上記穴内に上下方向にボルトが貫通されかつ遊嵌される孔を有する係止部材が係止され、この係止部材の上面及び下面のいずれか一面が湾曲面に形成され、この湾曲面に対し同様の湾曲面を摺勣可能に対向して形成し上記ボルトが貫通して固定される座金が上記穴内に固定され、上記ボルトの上下両先端は上下方向に対向する双方の穴に挿入される、載置構造物の耐震構造。